(57)【要約】【課題】比較的に短時間で、かつ、低コストで微小な半球面上に磁性膜を積層することができる微小磁性構造体の製造方法を提供する。【解決手段】表面に所定のパターンで突起を配列する型で樹脂体４３の表面に型押しが実施される。当該樹脂体４３の表面に窪み４６が配列される。窪み４６の壁面に沿って磁性層３４が成膜される。樹脂体４３の表面に接着剤が塗布される。樹脂体４３の表面に基板が重ね合わせられる。接着剤の固化後、樹脂体４３から基板は剥離される。【選択図】図８
2010033654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に所定のパターンで突起を配列する型で樹脂体の表面に型押しし、当該樹脂体の表面に所定のパターンに配列される窪みを形成する工程と、前記窪みの壁面に沿って磁性層を成膜する工程と、前記樹脂体の表面に接着剤を塗布する工程と、前記樹脂体の表面に基板を重ね合わせ、前記接着剤を固化する工程と、前記樹脂体から前記基板を剥離する工程とを備えることを特徴とする微小磁性構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微小磁性構造体の製造方法において、前記突起は前記型の表面から半球形状で突出することを特徴とする微小磁性構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の微小磁性構造体の製造方法において、前記磁性層の成膜に先立って、前記窪み同士の間で樹脂体の表面に保護膜を形成する工程と、樹脂体の表面にエッチング処理を施し、深さ方向に窪みを成長させる工程とをさらに備えることを特徴とする微小磁性構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小磁性構造体の製造方法に関し、特に、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった磁気記憶装置に組み込まれる磁気記録媒体に利用されることができる微小磁性構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアではナノメートルスケールの磁気ドットがディスク基板の表面に規定のパターンで配列される。こういった磁気ドットの形成にあたって、ディスク基板の表面に配列される球状微粒子の半球面上に積層される磁性膜が提案される。
【特許文献１】特開２００４−２３７５２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３４６８２０号公報
【非特許文献１】MANFRED ALBRECHTほか，「Magnetic multilayers on nanospheres」，nature materials，www.nature.com，２００５年３月，VOL.4，ｐ．２０３〜２０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の磁性膜の形成にあたってディスク基板の表面にはナノサイズの球状微粒子が全面に均一に配列される。こういった球状微粒子の配列にあたって例えば自己組織化は利用される。しかしながら、こういった球状微粒子の配列にはかなりの時間およびコストが要求される。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的に短時間で、かつ、低コストで微小な半球面上に磁性膜を積層することができる微小磁性構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、微小磁性構造体の製造方法は、表面に所定のパターンで突起を配列する型で樹脂体の表面に型押し、当該樹脂体の表面に所定のパターンに配列される窪みを形成する工程と、前記窪みの壁面に沿って磁性層を成膜する工程と、前記樹脂体の表面に接着剤を塗布する工程と、前記樹脂体の表面に基板を重ね合わせ、前記接着剤を固化する工程と、前記樹脂体から前記基板を剥離する工程とを備える。
【０００６】
こういった製造方法によれば、窪みの形状は固化後の接着剤の表面に転写される。接着剤の表面には窪みに対応して突起が形成される。突起の表面に沿って薄膜の磁性層は形成される。こうして型押しに基づき比較的に簡単に突起の表面に沿って薄膜の磁性層は形成されることができる。比較的に短時間で、かつ、低コストで磁性層は形成される。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明によれば、比較的に短時間で、かつ、低コストで微小な半球面上に磁性膜を積層することができる微小磁性構造体の製造方法は提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【０００９】
図１は磁気記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）を有する。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。
【００１０】
収容空間には磁気記憶媒体の一具体例すなわち１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモーター１５のスピンドル軸に装着される。スピンドルモーター１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。後述されるように、個々の磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記憶媒体に構成される。
【００１１】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、ベース１３の底板から垂直方向に立ち上がる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。
【００１２】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。
【００１３】
電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は、主磁極の働きで、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向から磁気ディスク１４に作用する。この磁界の働きで磁気ディスク１４に情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。
【００１４】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。
【００１５】
キャリッジブロック１７にはボイスコイルモーター（ＶＣＭ）２３が連結される。ボイスコイルモーター２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ２２の浮上中に支軸１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間で同心円状の記録トラックを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２２の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。
【００１６】
ヘッドサスペンション２１の先端には、ヘッドサスペンション２１の先端から前方に延びるロードタブ２４が区画される。ロードタブ２４はキャリッジアーム１９の揺動に基づき磁気ディスク１４の半径方向に移動することができる。ロードタブ２４の移動経路上には磁気ディスク１４の外側でランプ部材２５が配置される。ランプ部材２５はベース１３に固定される。ロードタブ２４はランプ部材２５に受け止められる。ランプ部材２５は例えば硬質プラスチック材料から成型されればよい。
【００１７】
ランプ部材２５にはロードタブ２４の移動経路に沿って延びるランプ２５ａが形成される。このランプ２５ａは磁気ディスク１４の回転軸から遠ざかるにつれて磁気ディスク１４の表面を含む仮想平面から遠ざかる。したがって、キャリッジアーム１９が支軸１８回りで磁気ディスク１４の回転軸から遠ざかると、ロードタブ２４はランプ２５ａを上っていく。こうして浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の表面から引き剥がされる。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４から外側に待避する。反対に、キャリッジアーム１９が支軸１８回りに磁気ディスク１４の回転軸に向かって揺動すると、ロードタブ２４はランプ２５ａを下っていく。回転中の磁気ディスク１４から浮上ヘッドスライダ２２には浮力が作用する。ランプ部材２５およびロードタブ２４は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。
【００１８】
図２は磁気ディスク１４を概略的に示す。磁気ディスク１４は円盤形に形成される。円盤の中央には円形の貫通孔１４ａが区画される。磁気ディスク１４が例えばハードディスク駆動装置に組み込まれる際に、磁気ディスク１４は貫通孔１４ａでスピンドル軸を受け入れる。磁気ディスク１４の表裏面にはその中心軸周りで同心円状に複数本の記録トラックが確立される。記録トラックは所定の間隔で磁気ディスク１４の半径方向に配列される。記録トラックではその線方向にビットごとに磁区が配列される。後述されるように、磁区は球面状磁性体に基づき確立される。１つの球面状磁性体で１つの磁区が確立されてもよく、複数の球面状磁性体で１つの磁区が確立されてもよい。
【００１９】
図３は第１実施形態に係る磁気ディスク１４の断面構造を詳細に示す。磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記録媒体として構成される。磁気ディスク１４は支持体としての基板３１を備える。基板３１は、例えば、円盤形のシリコン（Ｓｉ）本体３１ａと、シリコン本体３１ａの表裏面に広がる非晶質の酸化珪素（ＳｉＯ２）膜３１ｂとで構成される（裏面は図示されず）。ただし、基板３１にはガラス基板やアルミニウム基板、セラミック基板が用いられてもよい。
【００２０】
基板３１の表裏面には裏打ち層３２が積層される。裏打ち層３２は基板３１の表裏面に一面に広がる。裏打ち層３２は例えば鉄炭化タンタル合金（ＦｅＴａＣ）膜やニッケル鉄（ＮｉＦｅ）合金膜、鉄シリコンアルミニウム（ＦｅＳｉＡｌ）合金膜、炭化鉄（ＦｅＣ）膜、鉄コバルトボロン（ＦｅＣｏＢ）合金膜、鉄コバルトニッケルボロン（ＦｅＣｏＮｉＢ）合金膜といった軟磁性体から構成されればよい。ここでは、裏打ち層３２に例えば膜厚２００ｎｍ程度のＦｅＴａＣ膜が用いられる。裏打ち層３２では基板３１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。
【００２１】
裏打ち層３２の表面には一面に樹脂層３３が広がる。樹脂層３３は、例えばエポキシ樹脂系接着剤、低硬化収縮接着剤、変成シリコーン樹脂接着剤、シアノアクリレート系接着剤といった接着剤の硬化体で形成される。これら接着剤は個々に単独で使用されてもよく任意の組み合わせで使用されてもよい。エポキシ樹脂系接着剤には例えば紫外線硬化エポキシ接着剤が含まれる。樹脂層３３の表面には規定のトラックパターンに配列される突起３３ａが区画される。ここでは、突起３３ａは同心円上に配列される。突起３３ａは半球形状で樹脂層３３の表面すなわち平坦な基準面から突出する。突起３３ａの直径は例えば５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で設定される。
【００２２】
樹脂層３３の表面には磁性膜３４が積層される。磁性膜３４は、前述の突起３３ａを含む樹脂層３３の表面に一面に広がる。磁性膜３４は、例えば基板３１の表面に直交する垂直方向に均一な厚みを有する。こうして突起３３ａの表面には球面状磁性体３４ａが確立される。１球面状磁性体３４ａは１磁気ドットを構成する。球面状磁性体３４ａに磁気情報は記録される。磁性膜３４は例えばコバルト白金（ＣｏＰｔ）合金膜、鉄白金（ＦｅＰｔ）合金膜、コバルト白金の積層膜、コバルトパラジウムの積層膜、ＴｂＦｅＣｏ合金膜、その他の磁性材料膜から形成される。球面状磁性体３４ａでは例えばＬ１０規則構造、ｆｃｃ（面心立方）構造またはｂｃｃ（体心立方）構造の結晶構造が確立されればよい。このとき、個々の結晶ではＣ軸すなわち磁化容易軸は樹脂層３３の表面に直交する垂直方向に配向されればよい。
【００２３】
磁性膜３４の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３５で覆われる。突起３３ａは保護膜３５に埋め込まれればよい。このとき、保護膜３５の表面は平坦化されてもよい。保護膜３５の表面は例えばパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３６で被覆される。
【００２４】
この磁気ディスク１４では個々の磁気ドットは球面状磁性体３４ａで構成される。図４から明らかなように、球面状磁性体３４ａでは突起３３ａの表面に直交する面直方向に磁化容易軸３７が確立される。基板３１の表面に直交する垂直方向から磁界が球面状磁性体３４ａに作用すると、磁化容易軸３７に沿って磁化が確立される。こういった磁化によれば、基板３１の表面に直交する垂直方向に磁界の磁力線は向けられる。こういった球面状磁性体３４ａに垂直方向から所定の傾斜角で傾斜した磁界が作用すると、磁界は球面状磁性体３４ａに磁化容易軸３７に沿って作用する。したがって、磁化の反転は引き起こされにくい。その一方で、磁気ドットの全体にわたって基板３１の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸が確立されると、垂直方向から傾斜した磁力線は磁化容易軸から所定の傾斜角で傾斜しつつ磁性体に作用する。その結果、磁性体の磁化は小さい強度の磁界で反転してしまう。
【００２５】
次に、第１実施形態に係る磁気ディスク１４の製造方法を詳述する。まず、図５に示されるように、円盤形の支持体が用意される。ここでは、支持体にシリコンウェハー４１が利用される。シリコンウェハー４１の表面には酸化膜層すなわち酸化珪素（ＳｉＯ２）層４２が形成される。酸化珪素層４２の表面には流体のＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂が塗布される。塗布にあたって例えばスピンコート法が用いられる。こうしてＰＭＭＡ樹脂層４３が形成される。ＰＭＭＡ樹脂層４３の膜厚は例えば８０ｎｍ程度に設定される。
【００２６】
続いてインプリント型４４が用意される。図６に示されるように、インプリント型４４の表面には突起４５が形成される。突起４５はインプリント型４４の表面から半球形状で突出する。突起４５は磁気ディスク１４上の磁気ドットの配列に倣って配置される。インプリント型４４の製造方法は後述される。
【００２７】
インプリント型４４の表面に離型剤が塗布される。塗布にあたってディップ法が用いられる。インプリント型４４は剥離剤の０．１重量％溶液に浸漬される。剥離剤には例えばシランカップリング剤が用いられる。浸漬後、インプリント型４４の乾燥が実施される。乾燥にあたっていわゆる風乾が用いられればよい。ここでは、風乾は約３時間にわたって継続される。
【００２８】
図７に示されるように、インプリント型４４はＰＭＭＡ樹脂層４３の表面に重ね合わせられる。インプリント型４４はＰＭＭＡ樹脂層４３に向かって均一な圧力で押し付けられる。その結果、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面に突起４５は食い込む。突起４５の押し付けに応じてＰＭＭＡ樹脂層４４の表面には窪み４６が形成される。窪み４６内の空間は突起４５の形状を反映する。すなわち、窪み４６は半球形の空間を規定する。同時に、ＰＭＭＡ樹脂層４３は加熱される。ＰＭＭＡ樹脂層４３は硬化する。窪み４６はＰＭＭＡ樹脂層４３に固定される。こうしてインプリント型４４の表面形状は固体のＰＭＭＡ樹脂層４３の表面に転写される。型押しは実現される。
【００２９】
図８に示されるように、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面には磁性膜３４が積層される。積層にあたって例えばスパッタリング法が用いられる。例えばシリコンウェハー４１はＤＣ（直流）マグネトロンスパッタリング装置にセットされる。チャンバー内には例えばアルゴン（Ａｒ）ガスが導入される。スパッタリングにあたって室温は維持される。ここでは、例えば膜厚０．２ｎｍのコバルト（Ｃｏ）層および膜厚１．０ｎｍのパラジウム（Ｐｄ）層が交互に８層にわたって形成される。こういった多層膜の積層に先立って膜厚１．０ｎｍのパラジウム層がＰＭＭＡ樹脂層４３の表面に積層される。多層膜上には膜厚５０．０ｎｍのパラジウム層が積層される。窪み４６内では壁面に沿って磁性膜３４が積層形成される。窪み４６内で球面状磁性体３４ａは確立される。スパッタリングにあたってターゲットからの飛散物はシリコンウェハー４１の表面に直交する垂直方向から堆積することから、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面ではシリコンウェハー４１の表面に直交する垂直方向に膜厚は均一化される。
【００３０】
図９に示されるように、磁性膜３４の表面には接着剤４８が塗布される。接着剤４８には、例えばエポキシ樹脂系接着剤、低硬化収縮接着剤、変成シリコーン樹脂接着剤、シアノアクリレート系接着剤といった接着剤が用いられる。接着剤４８はその流動性に基づき個々の窪み４６内に進入する。窪み４６内の空間は接着剤４８で満たされる。接着剤４８の流動体は球面状磁性体３４の露出面に隙間なく密着する。
【００３１】
接着剤４８の塗布後、シリコンウェハー４１には基板３１が重ね合わせられる。基板３１の表裏面には予め裏打ち層３２が積層される。裏打ち層３２の表面は隙間なく接着剤４８に密着する。接着剤４８には例えば熱処理が施される。接着剤４８は固化する。こうして樹脂層３３が形成される。接着剤４８の働きで磁性膜３４は基板３１に接着される。個々の窪み４６内では接着剤４８の働きで球面状磁性体３４ａは基板３１に接着される。
【００３２】
図１０に示されるように、基板３１はシリコンウェハー４１から剥離される。窪み４６の働きで樹脂層３３の表面には突起３３ａが区画される。突起３３ａの表面には球面状磁性体３４ａが強固に付着する。その後、突起３３ａおよび球面状磁性体３４ａは保護膜３５で覆われる。保護膜３５の形成にあたって例えばスパッタリング法やプラズマＣＶＤ（化学蒸着）法が用いられればよい。保護膜３５の表面には平坦化研磨処理が施されてもよい。保護膜３５の表面には潤滑剤が塗布される。こうして保護膜３５の表面は潤滑膜３６で覆われる。
【００３３】
次にインプリント型４４の製造方法を詳述する。まず、円盤形のシリコンウェハーが用意される。シリコンウェハーの表面には酸化膜層すなわち酸化珪素（ＳｉＯ２）層が形成される。酸化珪素層の形成にあたって例えばシリコンウェハーに対して熱酸化処理が実施されればよい。シリコンウェハーの表面にはＰＭＭＡ樹脂の流動体が塗布される。塗布にあたって例えばスピンコート法が用いられる。スピンコート法の実施にあたってＰＭＭＡ樹脂は２．５重量％の濃度で酢酸エチルに溶解される。ＰＭＭＡ樹脂は溶液全体に２．５重量％で含まれる。酢酸エチルはシリコンウェハーの表面に滴下される。こうして塗布されたＰＭＭＡ樹脂は摂氏１００度の高温で焼き固められる。こうしてシリコンウェハーの表面にはＰＭＭＡ樹脂膜が形成される。例えばＰＭＭＡ樹脂膜の膜厚は例えば８０ｎｍ程度に設定されればよい。
【００３４】
その後、図１１に示されるように、ＰＭＭＡ樹脂膜４９には等間隔で配置される複数本の同心円に沿って突起４９ａが形成される。突起４９ａの形成にあたってナノインプリント法が利用される。突起４９ａのピッチは例えば２５０ｎｍに設定される。ここでは、突起４９ａの幅は７０ｎｍに設定される。突起４９ａ同士の間隔は１８０ｎｍに設定される。こうして同心円状に突起４９ａが確立されると、シリコンウェハー５１の表面で樹脂残渣が除去される。樹脂残渣の除去にあたってシリコンウェハー５１の表面には酸素プラズマアッシング処理が実施される。高周波パワーは例えば５０［Ｗ］程度に設定されればよい。チャンバー内には例えば１００［ｓｃｃｍ］の流量で酸素ガスが導入されればよい。樹脂残渣が除去されると、突起４９ａ同士の間で酸化珪素層の表面は露出する。こうして突起４９ａ同士の間に溝は形成される。
【００３５】
シリコンウェハー５１の表面に同心円状の突起４９ａが確立されると、図１２に示されるように、シリコンウェハー５１の表面には酸化珪素の球状微粒子５２が塗布される。塗布にあたってシリコンウェハー５１は球状微粒子５２の懸濁液に浸漬される。球状微粒子５２の平均粒径は例えば１００ｎｍに設定される。球状微粒子５２の濃度は懸濁液１００重量％に対して例えば１重量％に設定される。例えばシリコンウェハー５１が１［μｍ／ｓｅｃ］の速度で懸濁液から引き上げられると、図１２に示されるように、シリコンウェハー５１の表面には球状微粒子５２の単層が形成される。シリコンウェハー５１の表面には自己組織化に基づき所定の規則に従って球状微粒子５２が配列される。ここでは、球状微粒子５２は溝に沿って同心円状に配列される。図中、溝の図示は省略される。
【００３６】
シリコンウェハー５１の表面には、図１３に示されるように、シリコンウェハー５１の表面を覆うニッケル被覆膜５３が成膜される。成膜にあたってシリコンウェハー５１の表面にはニッケル（Ｎｉ）の電極膜が形成される。電極膜の膜厚は例えば２０ｎｍ程度に設定される。成膜にあたって例えば真空蒸着法が用いられる。電極膜は球状微粒子５２の上側半球面を覆う。同時に、球状微粒子５２同士の合間でシリコンウェハー５１の表面を覆う。こうして形成された電極膜に基づき電鋳が実施される。シリコンウェハー５１は例えばスルファミン酸ニッケル浴に浸漬される。電極膜には例えば５０［Ａ］の電流が２時間にわたって流される。こうして膜厚０．２ｍｍのニッケル被覆膜５３が形成される。ニッケル被覆膜５３は球状微粒子５２同士の間を埋めつつシリコンウェハー５１の表面で球状微粒子５２を覆い隠す。ニッケル被覆膜５３は十分な膜厚を有することから、ニッケル被覆膜５３は板材として機能する。このとき、真空蒸着法では球状微粒子５２の上側半球面にはニッケル原子は十分に堆積する。その一方で、球状微粒子５２の陰や球状微粒子５２の下側半球面にはニッケル原子は堆積しにくい。したがって、球状微粒子５２の陰ではニッケル被覆膜５３は形成されにくい。下側半球面は部分的に被覆される。球状微粒子５２とシリコンウェハー５１の表面との間には多少の空隙が形成されやすい。
【００３７】
続いて図１４に示されるように、ニッケル被覆膜５３はシリコンウェハー５１の表面から分離される。ニッケル被覆膜５３の裏面には球状微粒子５２が保持される。こうしたニッケル被覆膜５３の裏面にエッチング処理が施される。エッチング処理にはドライエッチングが用いられる。ここでは、イオンミリングが実施される。イオン粒子がニッケル被覆膜５３の裏面および球状微粒子５２に叩きつけられる。高周波パワーは例えば７００［Ｗ］程度に設定されればよい。チャンバー内には例えば３０［ｓｃｃｍ］の流量でアルゴンガスが導入されればよい。その結果、図１５に示されるように、ニッケル被覆膜５３の裏面は徐々に削られていく。同時に、球状微粒子５２は削られていく。球状微粒子５２で象られる窪み５４が半球体よりも縮小すると、イオンミリングは終了される。このとき、球状微粒子５２のエッチングレートは調整される。こういった調整に基づきイオンミリングの終了まで窪み５４内に球状微粒子５２は残存する。窪み５４の内壁面は球状微粒子５２で覆われ続ける。したがって、窪み５４はイオン粒子の衝突から保護される。窪み５４は、球状微粒子５２で象られた形状を維持する。
【００３８】
その後、図１６に示されるように、残存する球状微粒子５２は除去される。ニッケル被覆膜５３は例えば濃度５重量％のフッ化水素水溶液に浸漬される。フッ化水素水溶液では水溶液全体に対して５重量％のフッ化水素が含まれる。球状微粒子５２は水溶液中に溶解する。同時に、イオンミリング時に発生するニッケル残渣も水溶液中に溶解する。その結果、ニッケル被覆膜５３の裏面には窪み５４の配列が形成される。個々の窪み５４は球状微粒子５２で象られる。個々の窪み５４は、半球面よりも縮小された部分球面、すなわち、ニッケル被覆膜５３の裏面から表面に向かうにつれて先細る部分球面で区画される。しかも、球状微粒子５２の粒径精度が高ければ、個々の窪み５４の頂点すなわち最深点は複数の窪み５４に共通の１仮想平面内に揃えられることができる。
【００３９】
続いて図１７に示されるように、ニッケル被覆膜５３の裏面で成型品すなわちインプリント型４４が成膜される。成膜にあたってめっき法が用いられる。めっき法の実施に先立ってニッケル被覆膜５３の表面にはニッケルの電極膜が成膜される。電極膜の膜厚は例えば２０ｎｍ程度に設定される。成膜にあたって例えば真空蒸着法が用いられる。窪み５４は開口から最深点に向かって先細ることから、窪み５４の内壁面に満遍なく電極膜は形成される。同時に、ニッケル被覆膜５３の裏面に満遍なく電極膜は形成される。こうして形成された電極膜に基づき電鋳が実施される。ニッケル被覆膜５３は例えばスルファミン酸ニッケル浴に浸漬される。電極膜には例えば５０［Ａ］の電流が５時間にわたって流される。こうして膜厚０．５ｍｍのインプリント型４４が成膜される。インプリント型４４の表面には突起４５の配列が形成される。突起４５の配列は窪み５４の配列を反映する。
【００４０】
以上の製造方法に基づき本発明者は実際に球面状磁性体３４ａを製造した。前述の基板３１に代えて透明なガラス基板が用いられた。磁性膜３４の成膜後、シリコンウェハー４１の表面に接着剤４８が塗布された。接着剤４８には紫外線硬化エポキシ接着剤が用いられた。シリコンウェハー４１にはガラス基板が重ね合わせられた。紫外線硬化エポキシ接着剤には紫外線が照射された。紫外線の照射にあたってガラス基板の透過性が利用された。本発明者は、図１８に示されるように、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で球面状磁性体３４ａの微細構造を観察した。その結果、図１９から明らかなように、高さ４０ｎｍ程度の突起３３ａすなわち球面状磁性体３４ａの配列が確認された。個々の列ごとに突起３３ａは１００ｎｍの繰り返し周期で形成された。同時に、突起３３ａは５０ｎｍの曲率半径を有することが確認された。探針が突起３３ａ同士の間に入り込むことができなかったことから、突起３３ａの高さは４０ｎｍを示したと推測される。
【００４１】
図２０は第２実施形態に係る磁気ディスク１４ａの断面構造を詳細に示す。この磁気ディスク１４ａでは、前述と同様に、樹脂層３３の表面に規定のトラックパターンに配列される突起３３ｂが区画される。突起３３ｂは同心円上に配列される。突起３３ｂは、樹脂層３３の表面すなわち平坦な基準面５６から立ち上がる円柱形の土台５７と、土台５７上に形成される半球形の先端片５８とから構成される。土台５７の円形断面の半径と先端片５８の半球面の半径とは一致する。
【００４２】
樹脂層３３の表面には前述と同様に磁性膜３４が積層される。磁性膜３４は、突起３３ｂ同士の間で基準面５６に沿って広がる平坦膜５９と、突起３３ｂの先端片５８の表面に沿って広がる球面状磁性体６１とを備える。土台５７の周囲で平坦膜５９と球面状磁性体６１とは空間的に分断される。磁性膜３４は、例えば基板３１の表面に直交する垂直方向に均一な厚みを有する。加えて、突起３３ｂ同士の間で平坦膜５９の表面には金属膜６２が形成される。こういった金属膜６２は例えばタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）またはルテニウム（Ｒｕ）といった金属材料から形成される。その他、前述の磁気ディスク１４と均等な構成には同一の参照符号が付される。
【００４３】
こういった磁気ディスク１４ａでは個々の磁気ドットは球面状磁性体６１で構成される。前述と同様に、球面状磁性体６１では突起３３ｂの表面に直交する面直方向に磁化容易軸３７が確立される（図４参照）。基板３１の表面に直交する垂直方向から磁界が球面状磁性体６１に作用すると、磁化容易軸３７に沿って磁化が確立される。こういった磁化によれば、基板３１の表面に直交する垂直方向に磁界の磁力線は向けられる。こういった球面状磁性体６１に垂直方向から所定の傾斜角で傾斜した磁界が作用すると、磁界は球面状磁性体６１に磁化容易軸３７に沿って作用する。したがって、磁化の反転は引き起こされにくい。
【００４４】
次に、簡単に第２実施形態に係る磁気ディスク１４ａの製造方法を説明する。前述と同様に、インプリント型４４に基づきＰＭＭＡ樹脂層４３の表面に窪み４６が形成される。窪み４６は平坦な基準面から窪む。続いて図２１に示されるように、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面には金属膜６２が形成される。金属膜６２は窪み４６の周囲で基準面６３上に形成される。窪み４６内では金属膜の形成は回避される。こういった金属膜６２の形成にあたっていわゆる斜めスパッタリング法が用いられる。原子は、基準面６３に直交する垂直方向に対して大きく傾斜した傾斜角から基準面６３に到達する。その結果、原子は基準面６３に堆積する。窪み４６内で原子の堆積は回避される。
【００４５】
図２２に示されるように、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面にはエッチング処理が施される。反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が実施される。エッチングガスには例えば塩素ガス（Ｃｌ２）や酸素ガス（Ｏ２）が用いられる。基準面６３に直交する垂直方向にバイアスは印加される。このとき、金属膜６２はマスクとして機能する。その結果、窪み４６は垂直方向に延伸する。窪み４６の開口に連続して円柱壁面６４が形成される。円柱壁面６４は円柱空間を区画する。円柱壁面６４には半球面の壁面６５が連続する。半球面の壁面６５は半球形状の空間を区画する。円柱空間の円形断面の半径と半球形状の空間の半径とは一致する。
【００４６】
その後、前述と同様に、ＰＭＭＡ樹脂層４３の表面には磁性膜３４が積層される。磁性膜３４の表面には接着剤４８が塗布される。接着剤４８の塗布後、シリコンウェハー４１には基板３１が重ね合わせられる。接着剤４８が固化すると、樹脂層３３は形成される。接着剤４８の働きで磁性膜３４は基板３１に接着される。個々の窪み４６内では接着剤４８の働きで球面状磁性体６１は基板３１に接着される。基板３１はシリコンウェハー４１から剥離される。窪み４６の働きで樹脂層３３の表面には突起３３ｂが区画される。先端片５８の表面には球面状磁性体６１が強固に付着する。その後、前述と同様に、保護膜３５および潤滑膜３６は形成される。
【００４７】
前述と同様に、本発明者は実際に球面状磁性体６１を製造した。本発明者は、前述と同様に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で球面状磁性体３４ａの微細構造を観察した。前述と同様に、高さ４０ｎｍ程度の突起３３ａすなわち球面状磁性体３４ａの配列が確認された。個々の列ごとに突起３３ａは１００ｎｍの繰り返し周期で形成された。同時に、突起３３ａは５０ｎｍの曲率半径を有することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】磁気記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造の平面図である。
【図２】磁気ディスクを概略的に示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る磁気ディスクの拡大部分断面図である。
【図４】球面状磁性体の磁化方向を示す磁気ディスクの拡大部分断面図である。
【図５】図２に対応する拡大部分断面図であって、基板およびＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂層を概略的に示す図である。
【図６】図２に対応する拡大部分断面図であって、インプリント型の構造を概略的に示す図である。
【図７】図２に対応する拡大部分断面図であって、ＰＭＭＡ樹脂層の表面に押し当てられるインプリント型を概略的に示す図である。
【図８】図２に対応する拡大部分断面図であって、ＰＭＭＡ樹脂層の表面に形成された磁性膜を概略的に示す図である。
【図９】図２に対応する拡大部分断面図であって、磁性膜の表面に塗布された接着剤を概略的に示す図である。
【図１０】図２に対応する拡大部分断面図であって、ＰＭＭＡ樹脂層から剥離された基板を概略的に示す図である。
【図１１】シリコンウェハーの表面に形成されるレジスト膜を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１２】シリコンウェハーの表面に配列された球状微粒子を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１３】シリコンウェハーの表面に成膜されたニッケル被覆膜を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１４】ニッケル被覆膜の裏面および球状微粒子に施されるイオンミリングを概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１５】イオンミリング後のニッケル被覆膜および球状微粒子を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１６】ニッケル被覆膜の裏面に形成された窪みの配列を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１７】ニッケル被覆膜の裏面で成膜されたインプリント型を概略的に示す拡大部分断面図である。
【図１８】原子間力顕微鏡で観察される球面状磁性体の微細構造を示す平面図に対応する原子間力顕微鏡写真である。
【図１９】図１８の１９−１９線に沿って再現された球面状磁性体および突起の部分断面を概略的に示す図である。
【図２０】第２実施形態に係る磁気ディスクの拡大部分断面図である。
【図２１】図２に対応する拡大部分断面図であって、ＰＭＭＡ樹脂層の表面に形成された金属膜を概略的に示す図である。
【図２２】図２に対応する拡大部分断面図であって、ＰＭＭＡ樹脂層の表面に施されるエッチング処理を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
３１  基板、３４  磁性層、３４ａ  微小磁性構造体、４４  インプリント型、４３  樹脂体、４６  窪み、４８  接着剤、６２  保護膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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